探究不同類型管道對分體式電磁流量計測量的影響

大、中型管道小直管段風量測量是影響鍋爐自動化運行的難題，上海自動化儀表四廠設計開發了一種新型多點截面式防堵型流量測量裝置，可有效提升煤粉爐磨煤機入口混合風測量的穩定性和防堵性，并在實際運行中得到了驗證。

引言

燃煤鍋爐磨煤機入口風量測量一直是困擾機組運行人員的大難題，其本身的重要性就不再贅述，就測量來講目前主要有兩個方面的問題。

一是測量的準確性和重復性問題。磨煤機入口前布置有熱風調節門、變徑管及冷風入口管，各種節流件及鍋爐負荷的變化對安裝在在內部的測量元件穩定輸出會產生較大的影響。二是其測量裝置一次元件及引壓管路的堵塞問題，一次元件本身的結構設計應該具有一定的防堵措施，以保證 差 壓 信 號 的 輸 出。常規的補償是設置反吹裝置，由于沒有考慮好風速管本身的結構問題，要么吹掃起不到作用造成必然的堵塞，要么就是影響差壓正確輸出，使其無法投運，可用的風量測量裝置必須解決好這兩方面問題，流量的準確測量才可能實現。

１原風量測量裝置存在的問題

１．１ 運行暴露的主要問題

某一項目現場原設計選用的是一種插入式雙文丘里管分體式電磁流量計。在實際使用過程中，每當鍋爐負荷變化時，差壓變送器就會反向工作，即 調 門 減 小，輸 出 增 加，由 此 **終導致無法投入鍋爐和磨煤機的自動運行。同 時，輸 出信號也不太穩定，偶爾出現時有時無的現象，導致差壓變送器輸出異常，給鍋爐運行帶來了很大的安全隱患。

１．２ 原因分析

現場的具體工況如圖１所示。磨煤機一次熱風管道接自熱風總管，其管道尺寸為?８２０ｍｍ，經調節風門后管道變徑擴大為?９２０ｍｍ，緊接著在上部有冷風管接入，** 后經閘板門、混合風調節門和直角彎頭轉向為垂直管道，再經過膨脹節和變徑管后進入磨煤機。

從流量測量角度講，影響流場的主要為熱風調門、擴管、彎頭以及一次冷風的混入，閘板門和混合風調門由于運行時處于全開狀態，影響可忽略，目前使用了單點雙文丘里管的測量方式，有以下問題：

（２）從圖 中 可 以 看 出，雙文丘里前方根本沒有直管段，其測量結果也基本上是不可信的隨機數值。

（３）由于直管段本身較短，加上前方影響流量測量的多種因素，會導致流場分布不均，單點的雙文丘里管分體式電磁流量計根本無法測到整個管道的平均流速，在負荷變化時，會導致反向運行結果（負荷增加，輸出減小），致使無法投入自動運行或保護。

２新型流量裝置的開發

根據多個現場實際運行情況的調研，結合目前該類一次元件的使用時出現的問題，開 發 出 了 ＦＷＺ－１１００Ｄ－ ＡＭ３－Ｄ９２０型多點截面式防堵型流量測量裝置，及 與 其相配套的正壓式在線防堵吹掃裝置。

２．１一次元件的特性

２．１．１ 大差壓信號

多點截面式防堵型分體式電磁流量計是基于動、靜 壓 組 合 測 量原理，動壓測點產生高于管道介質壓力的正壓，而靜壓測點產生低于管道 介 質 壓 力 負 壓，二者組合后可實現增壓的目的，即差壓等于動壓的２倍。

２．１．２ 來流方向校正功能

新分體式電磁流量計采用拋物面導向型結構作為動壓測點，采用對稱自補償型 式 的 靜 壓 測 點，可以有效地解決來流方向偏流時信號的穩定采集，來流偏離管道軸線時，可以維持輸出差壓基本不變。

２．１．３ 有效的防堵功能

采用了多組動壓和多組靜壓組合方式，動 壓 組 采 用無阻礙型自清掃結構，靜壓組采用抽吸型自清掃結構，可實現自動清掃。若介質含塵量較大，可外配吹掃裝置進行定期吹掃。

２．２ 一次元件的防堵設計

對于含有較大灰塵或風粉混合的流體介質，為 了 解決一次元件堵塞問題，結合本產品使用特點，開發了與一次元件配套的 ＬＦＣ系列正壓式防堵吹掃裝置，其采用了以下的防堵原理，有效地解決了吹掃對測量值的影響。

采用正壓吹掃原理是借鑒了腐蝕性液體吹氣式液位測量方法，當 液 位 為０時，壓縮空氣由于沒有受到阻力，直接排出，所以壓力計顯示為０；當液位升至一定高度時，由于流體靜壓的影響，在其**下端口會形成一個與液位深度和密度成正比的壓力，該壓力阻礙了氣體的流出，那么其核壓力大小就是壓力計所測到的值。

作為用于差壓式風量測量裝置時，為了保證不影響正壓側和負壓側正確的差壓輸出，就需要在正負壓側設置兩個吹掃裝置。在實際應用時保證正負壓兩端的壓力損失 一 樣，把兩個吹掃量調成大小一致數值。理論上 講，該吹掃量越大越好，一次元件一定不會堵，但是，太大就會影響差壓的測量；當 然，太 小 也 不 行，吹掃量太小時不能保證每個測量孔處的微正壓，就 達 不到防 堵 的 目 的，所 以，吹掃量的大小取決于分體式電磁流量計的結構，需要相互匹配才能取得預期的效果。

按上述方案改造完成后的磨煤機入口混合風風量測量裝置，對照設計要求及現場技術條件，上海自動化儀表四廠從現場運行調試結果看，流量測量輸出值比較穩定，達到了鍋爐自動投入的要求，改造是 成 功 的。實踐證明該類分體式電磁流量計完全可以在苛刻的現場安裝條件下使用，值得推廣應用。